Giáo án Vật lý 11 nâng cao - Tiết 39, 40: Linh kiện bán dẫn

Ngµy so¹n : 1 2/01/08 G/V; §ç Quang S¬n TiÕt 39+ 40 Bµi : linh kiÖn b¸n dÉn A/ Môc tiªu: -Trình bày được cấu tạo và hoạt động của các linh kiện bán dẫn có lớp chuyển tiếp p-n thường gặp như diôt chỉnh lưu, diôt phát quang, photodiot, tranzito. -Trình bày được cách mắc mạch khuếch đại dùng trazito hai lớp chuyển tiếp p-n và họ đặc tuyến vôn-ampe của tranzito. -Biết vận dụng các hiểu biết về tính chất của bán dẫn và của lớp chuyển tiếp p-n để giải thích các hoạt động của các linh kiện bán dẫn. C.chuÈn bÞ 1)Giáo viên: -Chuẩn bị một số hình vẽ cấu tạo của diôt, tranzito và mạch điện có mắc các limh kiện đó. -Có một số linh kiện thật hoặc ảnh chụp các linh kiện bán dẫn nhưnhiệt điện trở quang điện trở, diôt chỉnh lưu, điôt phát quang, bộ hiển thị dùng điôt phát quang, tranzito các loại, vi mạchđể cho hs xem và tập nhận biết. -Lắp thí nghiệm minh hoạ tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn. 2) Häc sinh: ¤n kÜ kiÕn thøc vÒ tÝnh dÉn ®iÖn cña b¸n dÉn cã t¹p chÊt . TÝnh dÉn ®iÖn mét chiÒu cña líp chuyÓn tiÕp C/TiÕn tr×nh D¹y- Häc: Ho¹t ®éng 1: KiÓm tra bµi cò ........ Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß - §Æt c©u hái yªu cÇu h/s tr¶ lêi +. Tr×nh bµy tÝnh chÊt ®iÖn cña b¸n dÉn +.C¸ch t¹o b¸n dÉn lo¹i p, lo¹i n +. Dßng ®iÖn qua líp chuyÓn tiÕp p-n - NhËn xÐt c©u tr¶ lêi cña h/s - Nhí l¹i kiÕn thøc vµ tr¶ lêi c©u hái - NhËn xÐt c©u tr¶ lêi cña b¹n Cñng cè kiÕn thøc Ho¹t ®éng 2: T×m hiÓu §i èt ........ Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß -. Giíi thiÖu kh¸i niÖm ®i èt GV cho hs hiểu rõ: các điôt nói trong bài đều có cấu tạo từ 1 lớp chuyển tiếp p-n.Tuỳ mục đích sử dụng mà người ta chế tạo ra các điôt có cấu tạo và tính chất khác nhau. a) §ièt chØnh l­u Cho hs tìm hiểu mục đích sử dụng của điôt chỉnh lưu GV trình bày về tác dụng chỉnh lưu của điôt chỉ cần nêu nguyên tắc chỉnh lưu và minh hoạ bằng mạch chỉnh lưu nũa chu kì và làm cho hs thấy rõ vai trò của điôt. b) Ph«t«®ièt - Yªu cÇu h/s ®äc vµ quan s¸t 24.3/sgk - Vµ Tr×nh bµy c¬ chÕ ho¹t ®éng cña Ph«t«®ièt c) Pin mÆt trêi - VÏ h×nh minh häa cÊu t¹o cña pin mÆt trêi -. Yªu cÇu h/s : §äc sgk vµ tr×nh bµy c¬ chÕ ho¹t ®éng cña pin mÆt trêi - NhËn xÐt c©u tr¶ lêi cña h/s d) §ièt ph¸t quang - Giíi thiÖu cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña ®ièt ph¸t quang -. Yªu cÇu h/s : Quan s¸t H24.4/SGK Vµ so s¸nh ®i èt ph¸t quang víi ba thiÕt bÞ trªn e )Pin nhiÖt ®iÖn b¸n dÉn - Giíi thiÖu cÊu t¹o cña pin nhiÖt ®iÖn b¸n dÉn - Yªu cÇu h/s : §äc sgk vµ tr×nh bµy ho¹t ®éng cña pinN§BD - Giíi thiÖu hiÖn t­îng nhiÖt ®iÖn ng­îc vµ øng dông cña hiÖn t­îng nµy -. HiÓu cÊu t¹o cña ®i èt chØnh l­u -.HiÓu c¬ chÕ ho¹t ®éng cña ®i èt chØnh l­u +.Ở nữa chu kì đầu, điện thế ở bán dẫn loại p cao hơn điện thế bán dẫn loại n, dòng điện chạy qua theo chiều mũi tên. +.Ở nữa chu kì sau, điôt mắc theo chiều ngược dòng điện, dòng điện chạy trong mạch là rất nhỏ, có thể bỏ qua - HiÓu ®­îc vai trß cña ®ièt chØnh l­u trong viÖc chØnh l­u dßng ®iÖn xoay chiÒu Ghi nhËn kiÕn thøc -. Quan s¸t H 24.3/sgk ®Ó hiÓu cÊu t¹o vµ c¬ chÕ ho¹t ®éng cña Ph«t«®ièt -Nhờ ánh sáng thích hợp, lớp chuyển tiếp p-n tạo thêm nhiều cặp e-lổ trống khiến dòng điện ngược tăng lên rất nhiều. -Phôtôđiôt biến đổi ánh sáng thành tín hiệu điện, được dùng trong thông tin quang học, tự động hoá. Ghi nhËn kiÕn thøc - HiÓu cÊu t¹o cña pin mÆt trêi - . HiÓu ®­îc c¬ chÕ ho¹t ®éng cña pin mÆt trêi vµ øng dông cña pin mÆt trêi trong c«ng nghiÖp ®iÖn tö - Ghi nhËn kiÕn thøc - . HiÓu cÊu t¹o cña ®ièt ph¸t quang vµ c¬ chÕ ho¹t ®éng , c«ng dông cña ®i èt ph¸t quang Ghi nhËn kiÕn thøc - HiÓu cÊu t¹o cña pin nhiÖt ®iÖn b¸n dÉn vµ øng dông cña nã trong thùc tÕ - .Ghi nhËn kiÕn thøc Ho¹t ®éng 3: ..T×m hiÓu trandito...... Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß a) CÊu t¹o - Dïng h×nh vÏ 24.5/sgk ®Ó giíi thiÖu cÊu t¹o cña trandito ( p-n-p) Giíi thiÖu s¬ lù¬c c¸ch cÊu t¹o trandito chó ý tíi tªn gäi cña c¸c cùc trßng thiÕt bÞ vµ c¸ch vÎ trong s¬ ®å m¹ch ®iÖn . - Yªu cÇu h/s tr¶ lêi c©u hái C2 /sgk -.GV nhấn mạnh khu vực bán dẫn ở cực B có chiều dày rất nhỏ và nồng độ hạt tải rất thấp. b) Ho¹t ®éng - Giíi thiÖu s¬ ®å m¹ch ®iÖn ( H24.6/SGK) - Yªu cÇu h/s : §äc kÜ phÇn ho¹t ®éng cña trandito -. Cïng h/s x©y dùng c«ng thøc tÝnh ®é khuyÕch ®¹i c­êng ®é dßng ®iÖn qua trandito -. Sö dông (H24.7?SGK)®Ó t×m hiÓu sù phô thuéc cña c­êng ®é dßng ®iÖn Ic vµo UcE Cần làm rõ tác dụng khuyếch đại của tranzito qua việc xét dòng điện trong các khu vực bán dẫn khác nhaucủa tranzito GV cần làm cho hs thấy rõ vai trò của các nguồn điện mắc vào mạch và cách mắc các nguồn điện đó. Hỏi: Vì sao tranzito có tác dụng khuếch đại. -.Chó ý tíi hai tr¹ng th¸i +.IB=0 . Trandito ë tr¹ng th¸i ng¾t +. Khi IB cã gi¸ trÞ lín vµ Ic cã gi¸ trÞ cùc ®¹i th× trandito ë tr¹ng th¸i b·o hßa -. Nªu nh÷ng øng dông quan träng cña trdito trong c«ng nghiÖp diÖn tö * VÏ s¬ ®å m¹ch khuyÕch ®¹i dïng (n-p-n) Vµ ®é khuyÕch ®¹i c­êng ®é dßng ®iÖn -. Sö dông h×nh vÏ (H24.5/sgk) nªu ®­îc cÊu t¹o c¬ b¶n cña trandito lo¹i (p-n-p) vµ lo¹i ( n-p-n) - BiÕt c¸ch gäi tªn c¸c cùc cña trandito Tr¶ lêi c©u hái C2 -. Sö dông h×nh vÏ ®Ó thÊy râ ®é máng cña líp cùc B ( Baz¬) - §äc sgk HiÓu s¬ bé ho¹t ®éng cña trandito vµ tÝnh n¨ng khuyÕch ®¹i cña nã - VËn dông kiÕn thøc , cïng g/v x©y dùng c«ng thøc tÝnh ®é khuyÕch ®¹i dßng qua trandito - HiÓu ®­îc nguyªn nh©n mµ cã sù khuyÕch ®¹i dßng qua trandito - HiÓu tr¹ng th¸i ng¾t vµ tr¹ng th¸i b·o hßa cña tran dito -. HiÓu s¬ ®å m¹ch dïng ( n-p-n) vµ c«ng thøc tÝnh ®é khuyÕch ®¹i dßng Ghi nhËn kiÕn thøc Ho¹t ®éng 4: .cñng cè vµ vËn dông ....... Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß Yªu cÇu h/s : -. Nªu cÊu t¹o , vÏ s¬ ®å m¹ch chØnh l­u dïng ®ièt -. + . Nªu cÊu t¹o cña trandito +. C«ng thøc tÝnh ®é khuyÕch ®¹i cña trandito NhËn xÐt c©u tr¶ lêi cña h/s - Tr¶ lêi c©u hái -Mô tả nguyên tắc và công dụng của điôt bán dẫn và của tranzito. -Vẽ được sơ đồ mạch chỉnh lưu dòng điện dùng điôt và giải thích được tác dụng chỉnh lưu của mạch. -. Nªu cÊu t¹o trandito vµ cong thøc tÝnh ®é khuyÕch ®¹i dïng trandito Ho¹t ®éng 5: H­íng dÉn bµi vÒ nhµ ........ Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß Yªu cÇu h/s tr¶ lêi c©u hái sgk /tr125vµ ®äc phÇn ®äc thªm vÒ vi m¹ch ChuÈn bÞ lÝ thuyÕt vÒ néi dung bµi thùc hµnh Ghi nhí bµi vÒ nhµ